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中国生物医学工程学报 2004年第5期23卷 427-432页

作者：冯乃章沈毅刘志言翟伟哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001 大庆油田总医院大庆163000

壁滤波是彩色血流成像系统中一项非常重要的技术 ,但是任何壁滤波器都会对血流参数的估计引入偏差。本研究针对回归型壁滤波器的特点 ,提出了一种简单、有效的偏差补偿方法。仿真实验表明 ,该方法能够取得较好的补偿效果 ,而且信噪比越... 详细信息

壁滤波是彩色血流成像系统中一项非常重要的技术 ,但是任何壁滤波器都会对血流参数的估计引入偏差。本研究针对回归型壁滤波器的特点 ,提出了一种简单、有效的偏差补偿方法。仿真实验表明 ,该方法能够取得较好的补偿效果 ,而且信噪比越小。

关键词：杂波回归壁滤波多普勒频移均方带宽偏差补偿

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基于低秩理论的超声血流壁滤波器

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中国生物医学工程学报 2016年第4期35卷 394-401页

作者：杜宜纲张梦一陈思平李勇深圳大学医学部生物医学工程学院医学超声关键技术国家地方联合工程实验室广东深圳518060 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司广东深圳518057 香港中文大学计算机科学与工程系中国香港

传统的超声血流壁滤波器采用单一的截止频率,对于心跳、呼吸等因素所产生的不同组织运动滤波效果不佳。提出一种基于低秩理论的超声血流壁滤波方法。通过分析超声血流的特点,将其公式化并建立低秩模型,模型包括一个矩阵秩的最小化和一... 详细信息

传统的超声血流壁滤波器采用单一的截止频率,对于心跳、呼吸等因素所产生的不同组织运动滤波效果不佳。提出一种基于低秩理论的超声血流壁滤波方法。通过分析超声血流的特点,将其公式化并建立低秩模型,模型包括一个矩阵秩的最小化和一个稀疏矩阵问题。松弛后转化为最小化核范数与1范数的线性组合,成为凸优化可解问题,从而实现低秩滤波。这种滤波的创新性在于它是自适应的,同时考虑了信号的低秩性与稀疏性两个特点,通过线性组合使得滤波效果达到最优。通过低秩滤波,超声血流仿真数据得到更加精确的血流信号。对比传统的FIR滤波,分别采用12阶、56阶和92阶的FIR滤波器,得到血流信号对比实际仿真数据的RMS误差分别约为34%、16%和12%,而低秩滤波的RMS误差则低于0.001%。低秩滤波相比传统FIR滤波,不仅提高了精度,而且滤波后的信号长度不会损失。但是低秩模型计算过于复杂,因此目前还很难应用在实时的超声系统中。

关键词：超声血流成像壁滤波低秩模型 FIR滤波器

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一种用于血流互相关估计的自适应杂波抑制算法

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中国生物医学工程学报 2004年第5期23卷 475-478页

作者：冯乃章沈毅刘志言翟伟哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨150001 大庆油田总医院大庆163000

基于血流时域互相关估计的基本原理 ,提出了一种自适应杂波抑制算法。它依据回波分割数据段内平均功率的大小来选择合适的壁滤波器阶次 ,从而保证了各被测部位的滤波效果均能达到最优。仿真结果表明 ,与传统的方法相比 ,该算法能够更加... 详细信息

基于血流时域互相关估计的基本原理 ,提出了一种自适应杂波抑制算法。它依据回波分割数据段内平均功率的大小来选择合适的壁滤波器阶次 ,从而保证了各被测部位的滤波效果均能达到最优。仿真结果表明 ,与传统的方法相比 ,该算法能够更加准确、可靠地检测血流信息。另外 ,该算法运算过程简单 ,易于实现 ,具有重要的实用价值。

关键词：互相关杂波抑制壁滤波

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彩色超声多普勒血流成像关键技术的研究

彩色超声多普勒血流成像关键技术的研究

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作者：肖磊西南科技大学

学位级别：硕士

在临床医学领域中,超声彩色血流成像(CFI)因其经济适用、无侵入、无损伤、对人体影响小并且能够准确得到待测剖面的二维血流速度分布,是诊断心血管疾病的重要技术。随着国家加大对基础医疗的投入,国内各大超声设备厂商都开始加大对多普... 详细信息

在临床医学领域中,超声彩色血流成像(CFI)因其经济适用、无侵入、无损伤、对人体影响小并且能够准确得到待测剖面的二维血流速度分布,是诊断心血管疾病的重要技术。随着国家加大对基础医疗的投入,国内各大超声设备厂商都开始加大对多普勒血流成像技术的研究,以便于开发出价格低廉,成像效果较好的多普勒血流成像设备。本文的主要工作是在多普勒回波信号预处理完成的基础上进行的壁滤波研究和后期处理(组织结构图滤波)研究。对于血流成像中的壁滤波器,本文提出了首先根据回波信号的时域特性和能量强度,采用动态划分法区分出信号所属范围;然后根据信号范围选取多项式回归法或SVD分解法动态地去除杂波成分的基于动态域的回归-SVD杂波抑制方法;而对于后期处理本文结合Canny算子与各向异性扩散方法,提出了一种与自适应Canny算子结合,沿图像边缘切线方向扩散的去噪方法。实验证明:基于动态域的回归-SVD杂波抑制方法能够较好地抑制组织运动干扰(组织区信号的运动速度几乎为零,且滤波后的杂波血流比约为5.427d B),估计出的最大血流速度(0.968m/s)最接近于理论值,血流分布均匀,并能较好地保持血流速度剖面的完整性,得到的血流速度图像真实,质量较高;而基于Canny算子的边缘切线扩散医学超声图像去噪方法,能够有效的解决滤波和细节保护这一矛盾问题。使得图像在有效滤除噪声的同时能够完整地保护图像的细节和边缘,达到滤波保边的平衡,使得图像质量有较明显的改善。

关键词：超声血流成像壁滤波斑点噪声抑制

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医学超声成像系统中多普勒的信号处理及实现

医学超声成像系统中多普勒的信号处理及实现

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作者：向敉仪哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

血流动力学信息作为人体中不可忽视的生理数据,在身体健康检测、临床诊断和手术治疗中具有重要的作用。相比与其他的血流成像方式,超声多普勒具有实时、无伤的特点,其能准确的测量血流信息并进行显示。因此研究多普勒模式,提升多普勒模... 详细信息

血流动力学信息作为人体中不可忽视的生理数据,在身体健康检测、临床诊断和手术治疗中具有重要的作用。相比与其他的血流成像方式,超声多普勒具有实时、无伤的特点,其能准确的测量血流信息并进行显示。因此研究多普勒模式,提升多普勒模式的处理精度及成像效果具有重要意义。本文主要研究医学超声成像系统中多普勒的信号处理及实现,具体工作如下:首先,基于FPGA设计了超声多普勒前端,一方面,实现了正交解调算法,采用基于CORDIC算法的DDS方法减少了相位截断误差,流水线方式的使用优化了FIR滤波器模块的时序,提高了其性能。另一方面,设计了一种多普勒模式的系统架构,该架构能在保证图像帧频的情况下实现B模式、CDFI模式和PW模式。其次,在彩色多普勒算法中,研究了壁滤波算法、自相关算法、优先编码和彩色多普勒后处理。在壁滤波器算法方面,研究了投影初始化的IIR滤波器和多项式回归滤波器。用彩色多普勒算法处理了实际人体多普勒数据,并展示了彩色多普勒算法中每个过程的处理结果。在脉冲多普勒算法中,研究了频谱分析算法和壁滤波器,壁滤波器处理后,频谱分析算法能成功提取血流信号的功率谱。对实际人体多普勒数据处理得到了脉冲多普勒模式的动态功率谱图,并通过图像处理算法,优化了动态功率谱图的显示效果。最后,研究了具有自适应性的基于Hankel框架的杂波滤波算法,通过构建不同条件下的血流信号模型进行仿真以及进行实际的血流成像实验,对比各种滤波算法的处理效果,结果说明基于Hankel框架的杂波滤波算法比传统滤波算法有更好的测量精度和血流组织能量比,其中B-Hankel杂波滤波算法相比与Hankel-SVD杂波滤波算法有更好的表现。

关键词：血流流速 FPGA 彩色多普勒脉冲多普勒壁滤波 Hankel矩阵

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彩色超声成像系统中血流和组织的一种模糊判定方法

彩色超声成像系统中血流和组织的一种模糊判定方法

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2005年全国医学影像技术学术会议西部论坛

作者：马家辰沈毅苏宝库哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨工业大学控制科学与工程系哈尔滨工业大学控制科学与工程系

本文针对血流和组织的特点,提出了一种基于简单模糊逻辑的判定方法。该方法采用回波多普勒信号的功率、速度方差及其壁滤波之后的功率、速度方差共四个量作为判别参数。仿真结果显示,与传统的回波幅度阈值方法相比,新方法能够获得更为... 详细信息

本文针对血流和组织的特点,提出了一种基于简单模糊逻辑的判定方法。该方法采用回波多普勒信号的功率、速度方差及其壁滤波之后的功率、速度方差共四个量作为判别参数。仿真结果显示,与传统的回波幅度阈值方法相比,新方法能够获得更为准确的判别结果。

关键词：彩色血流成像壁滤波模糊判定

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